摄像头模组及终端设备的制作方法

1.本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种相机模组及终端设备。


背景技术：

2.摄像头模组，全称camera compact module，简写为ccm，是影像捕捉至关重要的电子器件，广泛的应用到相机拍摄、手机视频、安防监控等领域。
3.ccm包含四大件：镜头(lens)、传感器(sensor)、软板(fpc)、图像处理芯片(dsp)。其工作原理为：物体通过镜头聚集的光，通过cmos或ccd集成电路，把光信号转换成电信号，再经过内部图像处理器(isp)转换成数字图像信号输出到数字信号处理器(digital signal processing，dsp)加工处理，转换成标准的grb、yuv等格式图像信号。
4.相关技术中的摄像头模组由于结构及装配精度的限制，整体高度较大，限制了摄像头模组在微型、轻薄型终端设备中的应用。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种摄像头模组及终端设备，能够解决摄像头模组整体高度较大，限制应用范围的问题。
6.所述技术方案如下：
7.一方面，提供了一种摄像头模组，所述摄像头模组包括镜头、线路板、滤光片和芯片；
8.所述线路板设有透光通道；
9.所述镜头和所述滤光片位于所述线路板的第一表面，所述滤光片和所述镜头与所述透光通道对齐，并分别与所述透光通道的边缘连接；
10.所述芯片的工作表面中部设有影像区，边缘设有非影像区；所述芯片位于所述线路板的第二表面，所述影像区位于所述透光通道的覆盖范围内，所述非影像区与所述透光通道的边缘连接；
11.自所述镜头射入的光线能够穿过所述滤光片和所述透光通道照射于所述影像区。
12.在一些实施例中，所述透光通道位于所述第一表面的边缘设有向内凹陷的第一沉台部，所述滤光片的边缘与所述第一沉台部连接；所述镜头的边缘与所述第一沉台部的边缘连接。
13.在一些实施例中，所述第一沉台部的深度大于或等于所述滤光片的厚度。
14.在一些实施例中，所述透光通道位于所述第二表面的边缘设有向内凹陷的第二沉台部，所述非影像区与所述第二沉台部连接。
15.在一些实施例中，所述第二沉台部的深度大于或等于所述芯片的厚度。
16.在一些实施例中，所述透光通道位于所述第二表面的边缘设有向外凸起的突起部，所述非影像区与所述突起部连接，使得所述芯片的工作表面远离所述第二表面；
17.所述芯片的工作表面设有第一接线点，所述第二表面设有第二接线点，所述第一
接线点与所述第二接线点电性连接。
18.在一些实施例中，所述突起部包括至少两条筋条，所述至少两条筋条对称位于所述透光通道的两侧。
19.在一些实施例中，所述透光通道位于所述第二表面的边缘设有向内凹陷的避让槽；
20.所述芯片的工作表面设有第一接线点，所述第二表面设有第二接线点，所述第一接线点与所述第二接线点通过所述避让槽电性连接。
21.在一些实施例中，所述摄像头模组还包括衬底；所述衬底位于所述第二表面，并与所述第二表面密封连接，将所述芯片部密封在内。
22.在一些实施例中，所述衬底朝向所述第二表面的表面设有沉槽，所述沉槽的侧壁与所述第二表面密封连接，所述芯片被密封于所述沉槽内。
23.另一方面，提供了一种终端设备，所述终端设备包括本实用新型所述的摄像头模组。
24.本实用新型提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
25.本实用新型的摄像头模组，包括镜头、线路板、滤光片和芯片，滤光片和镜头位于线路板的第一表面，芯片位于线路板的第二表面，自镜头射入的光线能够穿过滤光片和透光通道照射于芯片的影像区，实现摄像头模组的影像捕捉。滤光片、镜头和芯片以线路板为连接基础，节省了传统方案中的用于将滤光片和镜头支撑在芯片上方的底座结构，降低了摄像头模组的整体高度，有利于摄像头模组在微型、轻薄型终端设备中的应用。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是本实用新型实施例提供的摄像头模组的结构示意图；
28.图2是本实用新型实施例提供的摄像头模组结构爆炸图一；
29.图3是本实用新型实施例提供的摄像头模组结构爆炸图二；
30.图4是本实用新型实施例提供的摄像头模组的结构剖视图。
31.图中的附图标记分别表示为：
32.1、镜头；
33.2、线路板；201、第一表面；202、第二表面；21、透光通道；22、第一沉台部；23、突起部；231、筋条；24、第二接线点；25、电子元器件；26、柔性电路板；
34.3、滤光片；
35.4、芯片；401、工作表面；41、影像区；42、非影像区；43、第一接线点；5、衬底；51、沉槽。
具体实施方式
36.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及
附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。
37.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
38.除非另有定义，本实用新型实施例所用的所有技术术语均具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。
39.相关技术中，摄像头模组由镜头、底座、滤光片、芯片以及线路板组成，其中芯片的下表面(非影像面)粘合在线路板顶部，芯片通过金线和线路板焊点进行焊接，从而实现线路的导通。
40.底座用来承靠滤光片和镜头，将滤光片和镜头支撑在芯片的正上方。底座在装配时，还需要与芯片之间留有一定的安全间隙，防止由于组装公差导致芯片上的金线被底座碰断。
41.综上所述，相关技术中的摄像头模组由于结构及装配精度的导致整体高度比较大，限制了摄像头模组在微型、轻薄型终端设备中的应用。
42.因此，本实用新型提供了一种摄像头模组，滤光片、镜头和芯片以线路板为连接基础，节省了传统方案中的用于将滤光片和镜头支撑在芯片上方的底座结构，降低了摄像头模组的整体高度，有利于摄像头模组在微型、轻薄型终端设备中的应用。
43.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
44.图1是本实用新型实施例提供的摄像头模组的结构示意图。图2是本实用新型实施例提供的摄像头模组结构爆炸图一；图3是本实用新型实施例提供的摄像头模组结构爆炸图二；图4是本实用新型实施例提供的摄像头模组的结构剖视图。
45.一方面，结合图1-3所示，本实施例提供了一种摄像头模组，摄像头模组包括镜头1、线路板2、滤光片3和芯片4。
46.线路板2设有透光通道21；镜头1和滤光片3位于线路板2的第一表面201，滤光片3和镜头1与透光通道21对齐，并分别与透光通道21的边缘连接。
47.芯片4的工作表面401中部设有影像区41，边缘设有非影像区42；芯片4位于线路板2的第二表面202，影像区41位于透光通道21的覆盖范围内，非影像区42与透光通道21的边缘连接。
48.自镜头1射入的光线能够穿过滤光片3和透光通道21照射于影像区41。
49.本实施例的摄像头模组，包括镜头1、线路板2、滤光片3和芯片4，滤光片3和镜头1位于线路板2的第一表面201，芯片4位于线路板2的第二表面202，自镜头1射入的光线能够穿过滤光片3和透光通道21照射于芯片4的影像区41，实现摄像头模组的影像捕捉。
50.滤光片3、镜头1和芯片4以线路板2为连接基础，节省了传统方案中的用于将滤光
片3和镜头1支撑在芯片4上方的底座结构，降低了摄像头模组的整体高度，有利于摄像头模组在微型、轻薄型终端设备中的应用。
51.在一些可能的实现方式中，镜头1是一种能够将光线汇集到图像传感器的一种装置，镜头1包括由几片透镜组成的镜头组。示例性地，透镜按照材质分为玻璃(glass)和塑胶(plastic)。
52.在一些可能的实现方式中，芯片4，或称图像传感器，英文sensor，是摄像头模组的核心部件，包括cmos图像传感器和ccd图像传感器中的任一种，其表面有几百或几千万个光电二极管，光电二极管受到光照后会发生光电效应，将光信号转化为电信号，它的好坏直接影响到了ccm的性能。
53.在一些可能的实现方式中，滤光片3为红外滤光片，作用是滤除不能被人眼观察到的紫外光和红外光，将不要的光反射出去，去掉杂质防止影响偏色，减少杂散光，其特性对于最终摄像头的成像效果也有着至关重要的作用。
54.在一些可能的实现方式中，线路板2包括印制电路板(printed circuit board，pcb)，该线路板2采用单面板，在线路板2的第二表面202设有集成电路和电子元器件中的至少一种，参考图3所示。
55.此外，线路板2还可选的设有柔性电路板，柔性电路板与线路板2的第二表面202的集成电路、电子元器件等电性连接，用于线路板2与外部设备数据交互。
56.在一些可能的实现方式中，摄像头模组还包括音圈马达(voice coil motor，vcm)，其利用一个永久磁场，通过改变音圈马达内线圈的电流的大小来控制弹片或动子的位置，带动镜头1或镜头1内的透镜运动，从而实现镜头1的自动对焦。
57.结合图2、4所示，在一些实施例中，透光通道21位于第一表面201的边缘设有向内凹陷的第一沉台部22，滤光片3的边缘与第一沉台部22连接；镜头1的边缘与第一沉台部22的边缘连接。
58.为了进一步降低摄像头模组的高度，对透光通道21位于第一表面201的边缘进行下沉设计，形成向内凹陷的第一沉台部22，将滤光片3设置在第一沉台部22上，从而降低滤光片3的进光面的高度，使得镜头1可以更贴近线路板2的第一表面201，进一步的压缩摄像头模组的高度。
59.在一些实施例中，第一沉台部22的深度大于或等于滤光片3的厚度，滤光片3被完全容纳于第一沉台部22内，滤光片3的进光面低于线路板2的第一表面201，进一步的压缩了摄像头模组的高度。
60.相应的，在另一些实施例中，透光通道21位于第二表面202的边缘设有向内凹陷的第二沉台部(图中未示出)，非影像区42与第二沉台部连接，透光通道21位于第二表面202的边缘进行下沉设计，形成向内凹陷的第二沉台部，将芯片4设置在该第二沉台上，从而相应的压缩线路板2的第二表面202所在侧的高度，从而降低摄像头的高度。
61.进一步的，第二沉台部的深度大于或等于芯片4的厚度。
62.结合图3、4所示，在一些实施例中，透光通道21位于第二表面202的边缘设有向外凸起的突起部23，非影像区42与突起部23连接，使得芯片4的工作表面401远离第二表面202。
63.芯片4的工作表面401设有第一接线点43，第二表面202设有第二接线点24，第一接
线点43与第二接线点24电性连接。
64.芯片4，作为感光元件，通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、ad转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成，这几部分通常都被集成在同一块硅片上。其中，数据总线输出结构和控制接口通常需要布置在芯片4的工作表面401的非影像区42，通过正面引线与线路板2电性连接。此外，由于芯片4的厚度较小，侧面引线的难度较大，会导致芯片4的生产加工以及使用成本过高，经济价值较低。因此，芯片4通常只能通过正面引线的方式与线路板2电性连接。
65.从而，本实施例的透光通道21位于第二表面202的边缘设置向外凸起的突起部23，该突起部23能够将芯片4的工作表面401与线路板2的第二表面202间隔，而形成一定的间隙，便于对芯片4进行正面引线。
66.在一些可能的实现方式中，第一接线点43和第二接线点24通过金属线焊接连接，线路板2与芯片4进行供电和数据交互等。
67.结合图3所示，在一些实施例中，突起部23包括至少两条筋条231，至少两条筋条231对称位于透光通道21的两侧。
68.本实施例的摄像头模组中，将突起部23设计为至少两条筋条231，该至少两条筋条231对称位于透光通道21的两侧，从而将芯片4的工作表面401平行、稳定的支撑远离线路板2的第二表面202，芯片4的影像区41保持正对于镜头1、滤光片3以及透光通道21，保证良好的感光效果。
69.在一些实施例中，透光通道21位于第二表面202的边缘设有向内凹陷的避让槽；芯片4的工作表面401设有第一接线点43，第二表面202设有第二接线点24，第一接线点43与第二接线点24通过避让槽电性连接。
70.本实施例，当采用芯片4的工作表面401紧贴线路板2的第二表面202的方案时，可以在线路板2的第二表面202开设向内凹陷的避让槽，第一接线点43所在的工作表面401暴露，从而便于对第一接线点43和第二接线点24进行电性连接。
71.结合图2所示，在一些实施例中，摄像头模组还包括衬底5；衬底5位于第二表面202，并与第二表面202密封连接，将芯片4部密封在内。
72.本实施例采用衬底5将线路板2的第二表面202的芯片4、电子元器件、集成电路等结构密封，防止灰尘、水气等对上述结构的侵蚀，提高摄像头模组的防护性能。
73.结合图2所示，在一些实施例中，衬底5朝向第二表面202的表面设有沉槽51，沉槽51的侧壁与第二表面202密封连接，芯片4被密封于沉槽51内。
74.衬底5朝向第二表面202的表面设置沉槽51，从而进一步降低衬底5的厚度。
75.在一些可能的实现方式中，衬底5与线路板2采用胶水粘合，之后，整个摄像头模组进行封装处理，进一步的提高摄像头模组的防护性能。
76.本实用新型的摄像头模组，节省了传统方案中的底座，采用线路板2直接连接镜头1、滤光片3、芯片4和衬底5，滤光片3和/或芯片4可以直接下沉式布置在线路板2内，使得摄像头模组的整体高低较小。
77.实践结果证明，当采用0.4mm的线路板2，并将衬底5的厚度设计在0.1mm范围的情况下，本实用新型的摄像头模组相较于相关技术整体高度可以降低至少0.3-0.45mm，具有较高的实用价值。
78.另一方面，本实施例提供了一种终端设备，终端设备包括本实用新型的摄像头模组。
79.本实施例的终端设备采用本实用新型的摄像头模组，具有本实用新型的全部技术效果，终端设备能够实现微型化、轻薄化。
80.本实施例的终端设备，包括但不限于微型相机、运动相机、智能手机、监控设备、智能手表等，还可以为智能穿戴设备，凡是具有影像捕捉需求的电子设备均可采用本实用新型的摄像头模组。
81.需要指出的是，在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
82.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
83.需要指出的是，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
84.在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。
85.以上所述仅为本实用新型的实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。